Design and analysis of ultra-wideband (UWB) printed monopole antennas of circular shape
Halka şeklindeki geniş bantlı monopol antenlerin tasarımı ve analizi
- Tez No: 489410
- Danışmanlar: PROF. DR. HATİCE ÖZLEM AYDIN ÇİVİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışma ile kablosuz ve mobil haberleşme sistemleri için üç adet geniş bantlı, her yönde yayın yapabilen ve 5 GHz-6 GHz WLAN bandında söndürme özelliği olan monopol antenler tasarlanmıştır. Bu tezde ilk olarak halka, mikroşerit beslemeli, geniş bantlı (2.6 GHz-20 GHz) ve her yönde yayın yapabilen anten tasarlanmış, üretilmiş ve ölçüm alınmıştır. H düzleminde çapraz polarizasyon seviyesi 9 GHz e kadar -20 dB'den düşüktür. Empedans bant genişliğini artırmak amacıyla zemin yüzeyin üst köşeleri kesilmiştir. Çapraz polarizasyonu azaltmak için zemin yüzeyin alt taraflarında simetrik dikdörtgen yarıklar açılmıştır. Ayrıca, düşük frekanslarda empedans uyumunu iyileştirmek için anten merkezinde halka açılmıştır. İkinci olarak, geniş bantlı (4.3 GHz-11.2 GHz) simetrik parallel tıknazlı anten tasarlanmıştır. Bu tasarımın amacı akımın bir kısmını tıknazlara dağıtarak yüksek frekanslardaki ışınım desenini geliştirmektir. H düzleminde ölçülen çapraz polarizasyon seviyesinin 6 GHz'e kadar -20 dB'den az olduğu gözlemlenmiştir. 6 GHz üstünde çapraz polarizasyon seviyesi artmaktadır. Son olarak da geniş bantlı (2.5 GHz-16 GHz) ve (WLAN 5 GHz-6.1 GHz) söndürme özelliği olan bir anten tasarlanmış, üretilmiş ve ölçüm alınmıştır. Besleme hattı üzerinde, U şeklinde yarık açılarak antene söndürme özelliği kazandırılmıştır. Anten H düzleminde 7 GHz'e kadar her yönde yayın yapabilmektedir. H düzleminde çapraz polarizasyon seviyesi 7 GHz'e kadar -20 dB'den küçüktür. Geliştirilen tüm antenler için anten ile zemin arasındaki açıklık, zemin genişliği, zemin uzunluğu, dielektrik katsayısı, kalınlık ve yarıçap gibi parametrelerin anten performansına olan etkisine bakılmıştır. Simülasyon sonuçlarında elde edilen geri dönme kaybı ve ışınım desenleri ölçüm sonuçları ile uyumlu çıkmıştır.
Özet (Çeviri)
This study proposes three microstrip line fed circular monopole antennas with ultra-wideband (UWB) characteristics, improved omnidirectional radiation pattern and WLAN (5 GHz-6 GHz) band notched characteristics for wireless and mobile communication systems. In this thesis, first, a microstrip line fed ultra-wideband ring monopole antenna with improved omnidirectional radiation pattern is designed, fabricated and measured. Two corners are tapered on the ground plane for increasing impedance bandwidth. In order to obtain low cross polarization level on the H plane, two symmetrical rectangular notches are cut on lower side of the ground plane. Moreover, in the center of the circular patch, a slot is opened to improve impedance matching at lower frequencies. The proposed antenna has measured bandwidth from 2.6 GHz to 20 GHz. The antenna has omnidirectional radiation pattern on the H-plane. The measured cross polarization level is low up to 9 GHz on the H plane. Moreover, it has near-omnidirectional radiation pattern on the E-plane. The measured cross polarization is low at all frequencies on the E-plane. Secondly, an UWB antenna (4.3 GHz-11.2 GHz) with symmetrically located open-circuited stubs is designed, fabricated and measured. The aim of this design is to distribute some part of the current in the symmetrical open circuited stubs to improve the radiation patterns of the antenna at high frequencies. The cross polarization level is less than -20 dB up to 6 GHz. However, cross polarization level increases at high frequencies. Finally, an UWB with band-notched characteristics (WLAN 5 GHz-6.1 GHz) is designed, fabricated and measured. U shaped slot is etched on feedline to obtain band-notched characteristics. Antenna shows omnidirectional pattern on the H plane up to 7 GHz. The cross polarization level is below -20 dB up to 7 GHz. The proposed antenna has measured bandwidth from 2.5 GHz to 16.5 GHz. The antenna has wide bandwidth and large peak gain when compared to the previous studies. For all antennas developed, the effect of different parameters such as the gap between monopole patch and ground plane, width of ground plane, length of the ground plane, dielectric constant, thickness, and patch radius is studied. Measured return loss characteristics and radiation patterns agree well with the simulated ones.
Benzer Tezler
- Süper geniş bant uygulamaları için 3 boyutlu monopol yama anten tasarımı ve analizi
3D monopole patch antenna design and analysis for super wideband applications
İBRAHİM KUŞULAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaramanoğlu Mehmetbey ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET YERLİKAYA
DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜSEYİN DUYSAK
- Analysis and design of a low profile printed antenna for through-the-wall radar applications
Duvar arkası radar uygulamaları için portatif basılı bir antenin analizi ve tasarımı
MERT BELÖRENOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEVLÜDE GÜLBİN DURAL ÜNVER
- Miniaturized flexible metamaterial antenna of circularly polarized high gain-bandwidth product for RF energy harvesting
Başlık çevirisi yok
MALAK NAEM NASHOOR ALAUKALLY
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAltınbaş ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DOĞU ÇAĞDAŞ ATİLLA
PROF. DR. TAHA A. ELWİ
- Design, Analysis and Construction of a Novel Small, Compact Microstrip Antenna for UWB Applications
Geniş bant uygulamaları için yeni bir küçük kompakt mikroşerit antenin tasarımı, analizi ve üretimi
NEGİN MELEK
Yüksek Lisans
Farsça
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiIslamıc Azad UnıversıtyElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. Changiz Ghobadi
- Bant çentik anahtarlamalı ultra geniş bant anten tasarımı ve prototiplenmesi
Design and prototyping of switchable band-notched ultra-wideband antenna
MEHMET YERLİKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKaramanoğlu Mehmetbey Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ABDURRAHİM TOKTAŞ